Mikro možganski senzorji za spremljanje dopamina

Dopamin, signalna molekula, ki deluje v možganih, igra pomembno vlogo pri uravnavanju našega razpoloženja in nadzora nad gibanjem. Veliko motenj, vključno s Parkinsonovo boleznijo, depresijo in shizofrenijo, je povezanih s pomanjkanjem dopamina.

Nevroznanstvenice in nevroznanstveniki ameriške univerze MIT so več kot leto dni razvijali mehanizem za merjenje dopamina v možganih, za katerega menijo, da jim bo pomagal pri pridobitvi novih znanj o vlogi dopamina tako v zdravih kot obolelih možganih.

Dopamin je eden od mnogih nevrotransmiterjev, ki jih nevroni v možganih uporabljajo za komuniciranje med seboj. Tradicionalni sistemi za merjenje dopamina, ogljikove elektrode s premerom okoli 100 mikrometrov, se lahko zanesljivo uporabljajo samo približno en dan, ker izzovejo ustvarjanje brazgotinskega tkiva, ki ovira interakcije med elektrodami in dopaminom.

Leta 2015 je ekipa univerze MIT pokazala, da lahko majhne sonde merijo raven dopamina v delu možganov, imenovanem striatum, ki vsebuje celice, ki proizvajajo dopamin. Ker so te sonde tako majhne (s premerom približno 10 mikrometrov), jih lahko raziskovalci vsadijo do 16, da tako izmerijo ravni dopamina v različnih delih striatuma. V novi študiji so raziskovalci želeli preizkusiti, ali bi lahko te senzorje uporabljali za dolgoročno sledenje nevrotransmiterju dopaminu.

V raziskavi so vsadili tri do pet senzorjev v striatum živali, približno 5 milimetrov globoko. Odčitali so jih vsakih nekaj tednov po stimulaciji sproščanja dopamina iz možganskega debla, ki potuje do striatuma. Ugotovili so, da so meritve ostale konsistentne do 393 dni.

Ekipa je prišla do zaključka, da so njihovi drobni senzorji skoraj nevidni za imunski sistem in zaradi tega ne pride do ustvarjanja brazgotinskega tkiva. Po implantaciji senzorjev so populacije imunskih celic, ki se odzivajo na kratkotrajno poškodbo, in astrocitov, ki se odzivajo na dolgotrajne poškodbe, enake tistim v možganskem tkivu brez vstavljenih sond.

Če bodo razviti za uporabo pri ljudeh, bi lahko ti senzorji bili koristni za spremljanje bolnikov s Parkinsonovo boleznijo, ki prejemajo možgansko stimulacijo. To zdravljenje vključuje implantacijo elektrode, ki prenaša električne impulze v strukture globoko v možganih.

Z vami je dopaminu sledil Marko.